(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光刺激ルミネセンス素子で構成される放射線検出部と、前記放射線検出部に刺激光を光ファイバを介して照射する光源と、光ファイバを介して伝送される前記放射線検出部で発生した光を検出する光検出器と、前記光検出器から出力されるパルスを計数すると共に付帯情報を得る計測装置を有し、前記付帯情報は時刻であり、単一的な前記放射線検出部から発生した光の測定として前記計測装置で得られた結果に基づいて、第１の波高から第２の波高で且つ各パルス毎の第１の時刻から第２の時刻の領域に相当する計数値から放射線検出部由来の光量を抽出し、線量及び線量率に換算する解析装置を備えることを特徴とする線量率計測システム。
【請求項２】
請求項１に記載された線量率計測システムにおいて、
光検出器部分に波長分析装置を備えることを特徴とする線量率計測システム。
【請求項３】
請求項１に記載された線量率計測システムにおいて、
計測装置に入力される各パルスの検出された時刻、パルス波高値を測定する計測装置を備えることを特徴とする線量率計測システム。
【請求項４】
請求項１に記載された線量率計測システムにおいて、
バックグラウンドの時刻情報、波高情報及び計数値を用いて、測定結果をネット値として解析する解析装置を備えることを特徴とする線量率計測システム。
【請求項５】
請求項１に記載された線量率計測システムにおいて、
光源からの刺激光照射間隔と解析装置の測定結果から線量率を導出することを特徴とする線量率計測システム。
【請求項６】
請求項１に記載された線量率計測システムにおいて、
放射線検出部にＯＳＬ光を集光し、光ファイバに入力する集光レンズを備えることを特徴とする線量率計測システム。
【請求項７】
請求項１に記載された線量率計測システムにおいて、
光源と放射線検出部を接続する光源用光ファイバ及び放射線検出部と光検出器を接続する検出用光ファイバを備えることを特徴とする線量率計測システム。
【請求項８】
請求項１に記載された線量率計測システムにおいて、
光カプラを光源、光検出器及び放射線検出部の間に備え、光カプラと放射線検出部の光ファイバを１本とすることを特徴とする線量率計測システム。
【請求項９】
請求項１に記載された線量率計測システムにおいて、
光スイッチを光源、光検出器及び放射線検出部の間に備え、光スイッチを介して、複数の放射線検出部と１つの光検出器及び光源を接続し、複数の放射線検出部における線量及び線量率を１台の計測装置及び解析装置で計測することを特徴とする線量率計測システム。
【請求項１０】
請求項１に記載された線量率計測システムにおいて、
計測装置で得られた測定結果の時刻情報、波高情報及び計数値から解析結果を、時刻及び波高に対する計数値として３次元分布として表示することを特徴とする線量率計測システム。
【請求項１１】
請求項１に記載された線量率計測システムにおいて、
解析装置における解析方法として、時刻範囲及び波高範囲を指定して線量及び線量率を解析することを特徴とする線量率計測システム。
【請求項１２】
光刺激ルミネセンス素子で構成される放射線検出部に刺激光を光ファイバを介して照射し、光ファイバを介して伝送される前記放射線検出部で発生した光を検出し、前記検出された光から出力されるパルスを計数値として計数すると共に付帯情報を得るものであって、前記付帯情報は時刻であり、単一的な前記放射線検出部から発生した光の測定として前記計測装置で得られた結果に基づいて、第１の波高から第２の波高で且つ各パルス毎の第１の時刻から第２の時刻の領域に相当する計数値から放射線検出部由来の光量を抽出し、線量及び線量率に換算する線量率計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線量率計測システム及び線量率計測方法に関し、また放射線検出部から放射される光を計数し、計数毎の時刻及び波高情報に基づき光量を分析することで、放射線検出部の線量および線量率を計測することに好適な線量率計測システム及び線量率計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線による線量を計測する放射線検出器として、電離箱、ＧＭ（ガイガーミュラー）計数管、シンチレーション検出器、半導体検出器等の検出器がエリアモニタ、プロセスモニタ、サーベイメータ等の線量モニタとして広く利用されている。また、蛍光ガラス線量計、熱ルミネセンス線量計、光刺激ルミネセンス線量計が個人被ばく管理やイメージングプレートとして利用されている。これらの線量モニタ、個人線量計およびイメージングプレートは原子力施設、放射性同位元素を使用する医療施設、研究用加速器施設等で主に利用されている。
【０００３】
従来の線量モニタの測定方法として、上記した検出器を動作させるには数Ｖから数１,０００Ｖの印加電圧を供給し、放射線に伴う電気信号を検出器から同軸ケーブル等を介して後段の計測装置で分析することが一般的である。一例として、原子力施設で利用されている線量モニタに適用されている検出器はシリコン半導体検出器、ＮａＩ（Ｔｌ）シンチレーション検出器、電離箱であり、いずれも検出部への通電が必要である。
【０００４】
上記した各種施設においては通常の運転状況でこれらの検出器による線量モニタリングは問題ないが、停電等によって電源供給ができなくなる場合、線量計測することは困難である。
【０００５】
検出部への電源供給が不要な放射線計測手段として、光ファイバを利用した線量モニタがある。構成は光ファイバの先端にシンチレーション素子を接続し、光ファイバを介して後段の光検出器で電気信号に変換、分析するものである。また位置計測する手段として、光ファイバの両端にそれぞれ光検出器を備え、光検出の時間差を利用して検出位置を導出する計測手段がある。
【０００６】
しかしいずれの方式であっても、シンチレーション光の光量が微弱であり、ＳＮ比の観点から光ファイバ長を長くすることが困難である。したがって原子力施設のようにケーブルを長く引き回す必要がある施設では適用できない。このような施設環境で光ファイバを利用した線量モニタを実現するには、光ファイバ長による減衰とバックグラウンドによるＳＮ劣化を低減する計測装置及びその方法が必要である。
【０００７】
線量を光量に変換する代表的な蛍光物質はＮａＩ（Ｔｌ）、ＢＧＯ、ＧＳＯ等があり、放射線との相互作用が起こった直後に放射する光から線量、放射線エネルギー等を分析する。また、光刺激ルミネセンス（ＯＳＬ）素子はカラーセンタの形成量が積算線量と比例関係であることを利用し、光源による刺激光で励起状態から基底状態に遷移する際に放射するＯＳＬ光から積算線量を分析する。
【０００８】
特許文献１はＯＳＬ素子を光ファイバの先端に接続し、任意のタイミングでレーザ光源による刺激光を照射することで、ＯＳＬ由来のシンチレーション光を発生させ、後段の光検出器でその光を計測することを特徴とする。
【０００９】
特許文献２は試料中に含まれる蛍光物質の蛍光光量を分析する装置で、光源のパルス光発生タイミング信号に基づき、蛍光物質の蛍光光量が支配的なる時刻範囲のみ光検出器の増倍率を大きくする手段を備えることで、微弱な蛍光光量を精度良く測定することを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２３７４７９号公報
【特許文献２】特開平９−１５９５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ケーブルを長く引き回す必要がある施設において光ファイバを利用した線量モニタを実現するには、光ファイバ長による減衰とバックグラウンドによるＳＮ劣化を低減する計測装置及びその方法が必要である。
【００１２】
特許文献１ではＯＳＬ素子に対して２本の光ファイバを接続すること（ツインファイバ方式）でＯＳＬ光およびレーザ光の減衰を抑制する。しかし計測装置、演算装置等にＳＮ劣化を低減する装置構成及びそのアルゴリズムに関する記載は一切ない。
【００１３】
特許文献２では蛍光物質の蛍光光量が支配的なる時刻範囲のみ光検出器の増倍率を大きくする手段を備えることで、ＳＮ比を改善する。しかし特許文献２の手法は蛍光物質による光の放射が入射するレーザに対して時刻的に非常に長く、かつ蛍光がレーザ入射停止後も十分持続する場合にのみ適用可能な手段であるため、その利用には制限がある。例えばＯＳＬ光による線量測定を実施するにはレーザ等による照射でＯＳＬ光を発生させ、消尽させる必要があるが、ＯＳＬ光放射時間はレーザ照射時間に対して十分短い。したがって特許文献２の手段の適用は困難である。
【００１４】
光ファイバ長による減衰とバックグラウンドによるＳＮ劣化を低減できれば、線量モニタの高精度化が実現でき、従来の通電が必要な各種モニタと同等の精度での測定を実現できる。本発明の目的は、上述する課題を解決する光ファイバ長による減衰とバックグラウンドによるＳＮ劣化を低減するための線量率計測システム及び線量率計測方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記した目的を達成する請求項１の発明の線量率計測システムは、放射線検出部と、前記放射線検出部に刺激光を光ファイバを介して照射する光源と、前記光ファイバを介して伝送される前記放射線検出部で発生した光を検出する光検出器と、放射線検出部、光源及び光検出器を接続し、前記光検出器から出力されるパルスを計数すると共に付帯情報を得る計測装置と、前記計測装置で得られた測定結果の時刻情報、波高情報及び前記計数値から放射線検出部由来の光量を抽出し、線量及び線量率換算する解析装置を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の発明の線量率計測システムは、光検出器部分に波長分析装置を備えることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３の発明の線量率計測システムは、計測装置に入力される各パルスの検出された時刻、パルス波高値を測定する計測装置を備えることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項４の発明の線量率計測システムは、バックグラウンドの時刻情報、波高情報及び計数値を用いて、測定結果をネット値として解析する解析装置を備えることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５の発明の線量率計測システムは、放射線検出部にＯＳＬ素子を備えることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項６の発明の線量率計測システムは、光源の照射間隔と解析装置の測定結果から線量率を導出することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項７の発明の線量率計測システムは、放射線検出部にＯＳＬ光を集光し、光ファイバに入力する集光レンズを備えることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項８の発明の線量率計測システムは、光源と放射線検出部を接続する光源用光ファイバ及び放射線検出部と光検出器を接続する検出用光ファイバを備えることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項９の発明の線量率計測システムは、光カプラを光源、光検出器及び放射線検出部の間に備え、光カプラと放射線検出部の光ファイバを１本とすることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１０の発明の線量率計測システムは、光スイッチを光源、光検出器及び放射線検出部の間に備え、光スイッチを介して、複数の放射線検出部と１つの光検出器及び光源を接続し、複数の放射線検出部における線量及び線量率を１台の計測装置及び解析装置で計測することを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１１の発明の線量率計測システムは、計測装置で得られた測定結果の時刻情報、波高情報及び計数値から解析結果を３次元分布として表示することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１２の発明の線量率計測システムは、解析装置における解析方法として、時刻範囲及び波高範囲を指定して線量及び線量率を解析することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項１３の発明の線量率計測方法は、放射線検出部に刺激光を光ファイバを介して照射し、光ファイバを介して伝送される前記放射線検出部で発生した光を検出し、前記検出された光から出力されるパルスを計数値として計数し、前記パルス計数と共に得られた測定結果である時刻情報、波高情報及び前記計数値から放射線検出部由来の光量を抽出し、線量及び線量率に換算するものである。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１及び１３の発明によれば、線量モニタの高精度化が可能となる。
【００２９】
より、具体的な例では、パルス計数結果を時刻に基づき解析することで、刺激光照射に相関無く定常的に存在する環境バックグラウンドと、刺激光照射に伴い発生し照射中は定常的に存在する光源バックグラウンドと、刺激光照射に伴い発生し指数関数で減衰するＯＳＬ光を、時刻で弁別及び分析でき、さらに波高値においてＯＳＬ光による計数がバックグラウンドによる計数と比較して優位な範囲で解析することで、環境及び光源バックグラウンドの頻度が大きい領域を弁別できるため、広範囲に光ファイバを敷設しなければならない各種施設においても、検出部への電源供給が不要で、高精度かつ高感度の線量及び線量率測定を実現できる。
【００３０】
請求項２の発明によれば、ＯＳＬ光の波長領域に計測範囲を指定することで、光源波長によるバックグラウンドを効果的に低減可能であり、高精度かつ高感度の線量及び線量率測定を実現できる。
【００３１】
請求項３の発明によれば、各パルスの時刻及び波高情報を用いることで、解析装置における時間分析及び波高分析範囲を任意に変更可能となり、種々の測定環境において最適な精度で線量及び線量率分析が可能となる。
【００３２】
請求項４の発明によれば、ＯＳＬ光出力の計測時に存在する環境バックグラウンド及び光源散乱線から成るバックグラウンドを時刻、波高、計数値に基づいて測定データから差し引き、ネット値として計測することで、高精度かつ高感度の線量及び線量率測定を実現できる。
【００３３】
請求項５の発明によれば、放射線検出部にＯＳＬ素子を用いれば、放射線量を積算可能で、光源による刺激光に基づきシンチレーション光を放射させることで任意のタイミングで線量及び線量率を測定可能である。さらにＯＳＬ素子に線量を十分積算させることで、ＳＮ比が高い計測が可能となる。
【００３４】
請求項６の発明によれば、光源の照射間隔が放射線検出部に線量を積算させる時間となるので、照射間隔時刻と測定された線量を用いることで線量率を計測可能となる。
【００３５】
請求項７の発明によれば、ＯＳＬ素子に光ファイバ先端で集光するレンズを備えることで、４π方向に放射するＯＳＬ光を効率よく集光可能であり、ＳＮ比が高い線量及び線量率計測が実現できる。
【００３６】
請求項８の発明によれば、光源と放射線検出部、及び放射線検出部と光検出器間をそれぞれの光ファイバで接続することで、光路上の減衰を最小限にすることができ、ＳＮ比が高い線量及び線量率計測が実現できる。
【００３７】
請求項９の発明によれば、光カプラを備えることで、放射線検出部に引き回す光ファイバを１本にすることができ、各種施設への施工が容易になる。
【００３８】
請求項１０の発明によれば、光スイッチを備えることで、容易に放射線検出部の多チャンネル化が実現でき、１台の計測装置及び解析装置で複数部分の線量及び線量率計測を実現できる。
【００３９】
請求項１１の発明によれば、取得した時刻情報、波高情報及び計数値をＸ、Ｙ、Ｚ軸のいずれかとする３次元分布とし、測定結果を表示することで、ＯＳＬ光出力レベルが高い範囲、もしくはバッググラウンドの範囲を容易に確認できるので、ＳＮ比が高い時刻及び波高範囲の指定が可能となり、最適な精度で線量及び線量率分析が可能となる。
【００４０】
請求項１２の発明によれば、時刻範囲及び波高範囲を指定することで、バックグラウンドが支配的な範囲を除去できるので、ＳＮ比が高い線量及び線量率計測が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例１の線量率計測装置の構成を示す。
【図２】実施例１の放射線検出部の構成を示す。
【図３】実施例１の光検出器出力の一例を示す。
【図４】実施例１の時刻、波高及び計数値による分析データの一例を示す。
【図５】実施例１の測定値と線量の関係式を示す。
【図６】実施例２の線量率計測装置の構成を示す。
【図７】実施例２のＯＳＬ光及び光源波長分布と波長分析範囲を示す。
【図８】実施例３の集光レンズ付き放射線検出部の構成を示す。
【図９】実施例４の線量率計測装置の構成を示す。
【図１０】実施例５の線量率計測装置の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明は、発明者らが光ファイバを利用した線量モニタにおいて光ファイバ長による減衰とバックグラウンドによるＳＮ劣化を低減する計測装置及びその方法について、種々検討して得た新たな知見に基づいてなされたものである。
【００４３】
この知見では、光検出器出力のパルス計数結果を時刻に基づき解析することで、刺激光照射に相関無く定常的に存在する環境バックグラウンドと、刺激光照射に伴い発生し照射中は定常的に存在する光源バックグラウンドと、刺激光照射に伴い発生し指数関数で減衰するＯＳＬ光を、時刻で弁別及び分析でき、さらに波高値においてＯＳＬ光による計数がバックグラウンドによる計数と比較して優位な範囲で解析することで、環境及び光源バックグラウンドの頻度が大きい領域を弁別できるため、広範囲に光ファイバを敷設しなければならない各種施設においても、検出部への電源供給が不要で、高精度かつ高感度の線量及び線量率測定を実現できる、というものである。
【００４４】
以下、本発明に係る線量率計測システム及びその方法の好適な実施例を、図面を参照して、新たな知見の内容を具体的に説明する。
【実施例１】
【００４５】
本発明の好適な一実施例である実施例１の線量率計測システム及びその方法を、図１から図５を用いて説明する。実施例１の線量率計測装置は放射線検出部１、光カプラ２、光源３、光源制御装置４、光ファイバ５、光検出器６、計測装置７、解析装置８、表示装置９から構成され、制御計測部１１は光カプラ２、光源３、光源制御装置４、光ファイバ５、光検出器６、計測装置７、解析装置８、表示装置９から構成される。放射線検出部１は光ファイバ５を介して光カプラ２に接続される。光カプラ２から２本の光ファイバ５を介して光源３および光検出器６に接続される。光源３は光源制御装置４と接続される。光検出器６は計測装置７に接続される。計測装置７および光源制御装置４と接続される光発生タイミング用ケーブル１０は解析装置８に接続される。解析装置８は表示装置９と接続される。
【００４６】
放射線検出部１は放射線１２を検知する機能を有する。
【００４７】
図２に放射線検出部１の構造を示す。放射線検出部１の内部には放射線量を積算する光刺激ルミネセンス（ＯＳＬ）素子１３が設置される。ここでＯＳＬ素子の一例を挙げる。代表的なＯＳＬ素子はイメージングプレートで使用されるＢａＦＢｒ：Ｅｕ、個人線量計として使用されているＡｌ2Ｏ3：Ｃがある。他のＯＳＬ素子としてＢａＦｌ：Ｅｕ、ＮａＣｌ：Ｃｕ、ＫＣｌ：Ｅｕ、ＫＢｒ：Ｅｕ、ＲｂＢｒ：Ｔｌ、ＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ、ＣｓＳ：Ｅｕ，Ｓｍ、ＣａＳ：Ｃｅ，Ｓｍ、ＭｇＳ：Ｅｕ，Ｓｍ、ＭｇＳ：Ｃｅ，Ｓｍ、ＭｇＯ：Ｆｅ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、Ｂａ6(ＰＯ4)3Ｏ：Ｅｕ、２５Ｎａ2Ｏ、７５Ｂ2Ｏ3：Ｅｕ等が存在する。光ファイバ５を介して光源３から発生した刺激光がＯＳＬ素子に照射されることで、ＯＳＬ素子からＯＳＬ光１４が発生する。ＯＳＬ光１４は光ファイバ５の先端に入射することで、光カプラ２を介して光検出器６に伝送される。
【００４８】
光源３はＯＳＬ光１４を発生させる領域の波長を発生するものを適用する。光源３は光源制御装置４を用いて光の発生を制御する。ＯＳＬ光を刺激する光は連続およびパルスいずれでも適用可能である。光源制御装置４には光発生と同等のタイミングで外部に出力する機能を備え、その出力は光発生タイミング用ケーブル１０を介して解析装置８に伝送される。
【００４９】
光検出器６は光カプラ２を介して伝送されるＯＳＬ光１４、光源３由来の光源バックグラウンドおよび環境バックグラウンドを検出する。光検出器６の代表例は光電子増倍管、半導体検出器がある。
【００５０】
計測装置７は光検出器出力の時刻及び波高を計測する機能を有する。図３に光検出器出力の一例を示す。光検出器６に光が入射すると、光検出器出力であるパルス出力１５が光検出器６から出力されて計測装置７で計測される。パルス出力１５の波高値１８はベースラインを基準とした電圧レベルであり、パルス毎に波高値１８が計測される。パルス出力１５の検出タイミング取得方法の一例として、波高弁別レベル１６を超えたタイミングを検出タイミング１７とすることができる。他の方法としてはパルス出力１５の頂点を検出タイミングとする方法、コンスタント・フラクション・タイミング方式によって得られたゼロクロス点を検出タイミングとする方法がある。いずれの手法で取得された検出タイミング１７はパルス毎に計測装置７で計測される。
【００５１】
解析装置８は計測装置７で計測された各パルスの時刻及び波高情報からＯＳＬ光１４に基づく信号成分を抽出するものである。図４に解析装置８で分析した分析データの一例である。ここではＯＳＬ光測定データ２５を実線、バックグラウンド２６を点線で示す。刺激光照射タイミング２１は光発生タイミング用ケーブル１０から伝送された出力に基づいて決定する。
【００５２】
ＯＳＬ光測定データ２５について、時刻軸における刺激光照射タイミング２１以前に計測される測定データは環境バックグラウンド１９によるものである。刺激光照射タイミング２１以降に計測される測定データはＯＳＬ光、光源及び環境バックグラウンド２０を含むものである。ＯＳＬ光１４による光出力が十分低下し、任意の時間で光源３からの刺激光発生を停止した後に計測されるデータは環境バックグラウンド１９によるものである。波高軸においても刺激光照射タイミング２１以降に波高分布の変化を観測される。
【００５３】
バックグラウンド２６はＯＳＬ光１４による信号成分がない環境での測定データを示している。刺激光照射タイミング２１以降に光源３によるバックグラウンドが計測される。ＯＳＬ光測定データ２５と比較して、刺激光照射タイミング２１以降にその出力変化が現れる。
【００５４】
ＯＳＬ光測定データ２５を用いたＯＳＬ光１４による光量を分析するために、時刻指定範囲２２及び波高指定範囲２３を選定し、いずれの指定範囲を満たす時刻及び波高指定範囲２４にある計数値を測定値とする。
【００５５】
また、ＯＳＬ光測定データ２５に対してバックグラウンド２６の影響が大きく、測定精度に影響する場合には、バックグラウンド２６を差し引き、ネット値として測定値を導出することも可能である。
【００５６】
図５に測定値と線量の関係を示す。ＯＳＬ光測定データ２５で取得した測定値は、測定前に準備された関係式２７から線量として導出される。測定値と線量の関係式２７について、ＯＳＬ素子による光量と積算線量はほぼ比例関係にあるので、一次関数もしくは二次関数を適用する。図５で導出された線量は積算時間を用いることで線量率に変換可能である。積算時間は例えば刺激光照射タイミング２１の照射間隔時間を適用する。
【００５７】
以上の本実施例で備える放射線検出部１、光カプラ２、光源３、光源制御装置４、光ファイバ５、光検出器６、計測装置７、解析装置８、表示装置９を適用することで、線量率計測システム及びその方法が実現でき、光ファイバ長による減衰とバックグラウンドによるＳＮ劣化を低減することができ、検出部への電源供給が不要で、高精度及び高感度の線量及び線量率計測を実現可能となる。
【実施例２】
【００５８】
本発明の他の実施例である実施例２の線量率計測システム及びその方法について説明する。実施例２では波長分析装置を加えることでＳＮ比を効果的に上げるものである。
【００５９】
図６に線量率計測装置を示す。波長分析装置２８は光ファイバ５を介して光カプラ２と接続され、後段の光検出器６に接続されること以外は実施例１の構成と同等である。
【００６０】
図７にＯＳＬ光及び光源波長分布を示す。波長分析装置２８ではＯＳＬ光波長３０と光源波長３１を測定する。ＯＳＬ光波長３０と光源波長３１を効果的に弁別できる波長分析範囲３２を指定し、その範囲のみを後段の光検出器６、計測装置７及び解析装置８を計測することで、高いＳＮ比での計測が可能となる。したがって、本実施例を適用することで、高精度及び高感度の線量及び線量率計測を実現可能となる。
【実施例３】
【００６１】
本発明の他の実施例である実施例３の線量率計測システム及びその方法について説明する。実施例３では放射線検出部に集光レンズを加えることでＳＮ比を効果的に上げるものである。
【００６２】
図８に集光レンズ付き放射線検出部を示す。集光レンズ３３は光ファイバ５とＯＳＬ素子１３の間に備える。集光レンズ３３の焦点はＯＳＬ光の波長に合わせるものとし、焦点位置を光ファイバ５の先端とする。集光レンズ３３、ＯＳＬ素子１３及び光ファイバ５の先端は放射線検出部３４の内部に備える。光ファイバ５から後段の制御計測部１１は実施例１と同等である。本実施例を適用することで、集光によって効果的にＯＳＬ光を光ファイバに集光可能となることから、ＳＮ比が高い線量及び線量率計測が実現できる。
【実施例４】
【００６３】
本発明の他の実施例である実施例４の線量率計測システム及びその方法について説明する。実施例４では光源と放射線検出部、及び放射線検出部と光検出器間をそれぞれの光ファイバで接続することで、光路上の減衰を最小限にするものである。
【００６４】
図９に線量率計測装置を示す。光源３と放射線検出部１、及び光検出器６と放射線検出部１を接続する２本の光ファイバ３５及び光ファイバ４１を備えること以外は実施例１と同等の構成である。光源３と放射線検出部１に接続される光ファイバ３５は、光源３から発生する刺激光を放射線検出部１に備えるＯＳＬ素子１３に照射するため接続される。光検出器６と放射線検出部１に接続される光ファイバ４１は、ＯＳＬ光１４を光検出器６に伝送するために接続される。光ファイバ４１は直接光源３から発生する刺激光を伝送しないために光源バックグラウンドレベルが低減できる。さらに光ファイバ４１を直接放射線検出部１と光検出器６を接続し、光カプラ２等の光量を減衰させる構成を除外しているため、効率よくＯＳＬ光１４による信号成分を検出できる。したがって、本実施例を適用することで、ＳＮ比が高い線量及び線量率計測が実現できる。
【実施例５】
【００６５】
本発明の他の実施例である実施例５の線量率計測システム及びその方法について説明する。実施例５では光スイッチを備えることで、容易に放射線検出部の多チャンネル化が実現するものである。
【００６６】
図１０に線量率計測装置を示す。制御計測部３９に光スイッチ３７を備え、光スイッチ３７のチャンネル数に応じた放射線検出部４０を備えること以外は実施例１の構成と同等である。光スイッチ３７は光カプラ２と複数の放射線検出部４０と接続される。光スイッチ３７は任意に接続されている放射線検出部４０を選択でき、光検出器６以降の装置によって各放射線検出部４０における線量及び線量率計測が実現できる。本実施例を適用することで、１台の光源３、光源制御装置４、光検出器６、計測装置７、解析装置８、表示装置９で複数の放射線検出部４０を容易に、かつ低コストに計測可能である。
【実施例６】
【００６７】
本発明の他の実施例である実施例６の線量率計測システム及びその方法について、上記した実施例１から実施例５を適切に組合せることで、広範囲に光ファイバを敷設しなければならない各種施設においても、高精度かつ高感度の線量及び線量率測定を実現できる。
【符号の説明】
【００６８】
１、３４、４０  放射線検出部
２、３８  光カプラ
３  光源
４  光源制御装置
５、３５  光ファイバ
６  光検出器
７  計測装置
８  解析装置
９  表示装置
１０  光発生タイミング用ケーブル
１１、２９、３６、３９  制御計測部
１２  放射線
１３  ＯＳＬ素子
１４  ＯＳＬ光
１５  パルス出力
１６  波高弁別レベル
１７  検出タイミング
１８  波高値
１９  環境バックグラウンド
２０  ＯＳＬ光、光源及び環境バックグラウンド
２１  刺激光照射タイミング
２２  時刻指定範囲
２３  波高指定範囲
２４  時刻及び波高指定範囲
２５  ＯＳＬ光測定データ
２６  バックグラウンド
２７  関係式
２８  波長分析装置
３０  ＯＳＬ光波長
３１  光源波長
３２  波長分析範囲
３３  集光レンズ
３７  光スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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